王 平，王曉黎，李洪浩，劉波微，沈?qū)W善，黃 濤

（1四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，成都610066；2四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，成都610066）

0 引言

馬鈴薯(Solanum tuberosum)是僅次于小麥、水稻和玉米的第四大糧食作物，2015年，國(guó)內(nèi)常年栽種面積大約467萬(wàn)hm2左右，占全球種植面積的25%，產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的19%[1]。馬鈴薯晚疫病是由致病疫霉菌引起的，一種世界性、毀滅性病害，蔓延迅速，一旦大面積流行暴發(fā)，會(huì)造成產(chǎn)量嚴(yán)重?fù)p失，甚至絕收。馬鈴薯植株葉、莖、塊莖均能受晚疫病危害，以葉片和莖桿受害最重[2-4]。發(fā)病嚴(yán)重時(shí)，葉片萎蔫下垂、卷曲，最后植株黑腐、死亡，全田一片枯焦。該病蔓延速度極快，田間出現(xiàn)中心病株后，一旦遇降雨等適宜病菌生長(zhǎng)的條件，1周內(nèi)即可引起全田發(fā)病，10天左右可以暴發(fā)造成大面積死亡[5-7]。近年來(lái)，春播馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)晚疫病連年較重發(fā)生，種薯帶菌率較高，且當(dāng)前主栽品種抗病性普遍較差。

四川是全國(guó)馬鈴薯晚疫病發(fā)生流行的重災(zāi)區(qū)之一，對(duì)全省馬鈴薯生產(chǎn)造成巨大損失[8]。據(jù)中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部種植業(yè)管理司網(wǎng)站數(shù)據(jù)顯示，2016年四川省馬鈴薯種植面積達(dá)825790 hm2[9-11]。馬鈴薯晚疫病在四川發(fā)生普遍，其危害造成的損失通常在10%～30%，嚴(yán)重年份1周之內(nèi)就可使馬鈴薯大面積毀滅，損失可達(dá)80%以上[12-14]。長(zhǎng)期以來(lái)，人們采取了各種方法來(lái)控制馬鈴薯晚疫病的流行與危害，許多農(nóng)業(yè)科技工作者也結(jié)合地區(qū)特點(diǎn)等具體情況，進(jìn)行了大量的研究與探索。特別是相應(yīng)地出現(xiàn)了很多種防治晚疫病的化學(xué)藥劑，在農(nóng)民一知半解的情況下，盲目地將大量化學(xué)藥劑用在農(nóng)田上，雖然在一定程度上減輕了病害造成的減產(chǎn)程度，但同時(shí)造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染、品種退化、生態(tài)環(huán)境失調(diào)等惡性后果。近年來(lái)，四川馬鈴薯晚疫病菌生理小種不斷變化，馬鈴薯的周年生產(chǎn)、大面積、高密度種植，為馬鈴薯晚疫病菌的菌量積累創(chuàng)造了較好條件，極易造成馬鈴薯晚疫病的大爆發(fā)和大流行，嚴(yán)重阻礙四川馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[15-17]。為加強(qiáng)和提升馬鈴薯晚疫病防控能力，明確CARAH模型在四川的適用性，四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院從2014年引進(jìn)比利時(shí)CARAH預(yù)警模型，并在四川多地開(kāi)展CARAH預(yù)警模型的應(yīng)用研究。

1 抗病品種的篩選利用

利用抗病品種是綠色防控晚疫病最經(jīng)濟(jì)、最環(huán)保、最有效的手段。

1.1 抗病品種展示試驗(yàn)

2012－2015 年將通過(guò)審定的抗晚疫病馬鈴薯新品種，在昭覺(jué)縣、布拖縣和鹽源縣等10個(gè)縣進(jìn)行品種比較展示試驗(yàn)。結(jié)果（表1）顯示，抗病品種的平均發(fā)病率范圍為18.56%～40.13%，病情指數(shù)6.37～21.73，平均13.5；而‘米拉’的平均發(fā)病率為50.32%～100.00%，平均病情指數(shù)為31.00～74.41；鮮薯產(chǎn)量比米拉增產(chǎn)10.10%～75.93%，平均增產(chǎn)27.9%。由此表明，抗病品種的發(fā)病率和病情指數(shù)明顯低于主栽品種‘米拉’，產(chǎn)量明顯高于‘米拉’的產(chǎn)量，抗病品種增產(chǎn)、增收。

1.2 種植抗晚疫病品種，延緩?fù)硪卟×餍兴俣?，降低晚疫病危?/h3>

2015 年對(duì)涼山州大面積種植的‘米拉’、‘Favorita’、‘會(huì)-2’、‘合作88’和‘川涼薯1號(hào)’分別進(jìn)行田間晚疫病流行速度調(diào)查。結(jié)果（表2）顯示，高抗品種的發(fā)病時(shí)間比高感品種推遲9天，比感病品種推遲6天，發(fā)病程度顯著低于高感品種和感病品種的發(fā)病程度。在防治晚疫病方面，抗病品種可以減少用藥量。

表1 馬鈴薯品種比較試驗(yàn)結(jié)果

2 初步建立了馬鈴薯晚疫病預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)

馬鈴薯晚疫病是馬鈴薯生產(chǎn)中的一種毀滅性病害，傳播速度快，在適宜氣候條件下，特別是感病品種，一旦發(fā)病，如不及時(shí)用藥，會(huì)造成極大危害，甚至絕收。因此，建立準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)體系，不但減少了產(chǎn)量損失，更重要的是減少盲目用藥，減少環(huán)境污染，在馬鈴薯晚疫病防控上具有極其重要的意義。

2.1 根據(jù)Conce方法繪制侵染循環(huán)曲線

從馬鈴薯出苗開(kāi)始，氣象站采集每小時(shí)的溫度、相對(duì)濕度、降雨量和風(fēng)速風(fēng)向等氣象因子，將數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸?shù)椒?wù)器進(jìn)行侵染程度分析，并根據(jù)Conce的方法繪制侵染循環(huán)曲線。根據(jù)Guntz-Divoux模型計(jì)算馬鈴薯晚疫病的潛在侵染程度。潛在侵染程度與相對(duì)濕度大于90%期間的長(zhǎng)短（濕潤(rùn)期）和此期間的平均溫度相關(guān)。濕潤(rùn)期持續(xù)的時(shí)間越長(zhǎng)，在此濕潤(rùn)期內(nèi)的平均溫度越高，則發(fā)生馬鈴薯晚疫病侵染的程度越高。根據(jù)CARAH模型，每個(gè)侵染循環(huán)需獲得累計(jì)7分才能完成從孢子成熟－孢子萌發(fā)－新孢子再侵染的過(guò)程。采用Conce的方法（表3）進(jìn)行計(jì)算，侵染循環(huán)開(kāi)始后，將每日得分進(jìn)行累加，累計(jì)7分表明一個(gè)侵染循環(huán)結(jié)束[4]。

表2 品種間晚疫病流行速度調(diào)查

表3 侵染循環(huán)開(kāi)始后每日得分的計(jì)算[4]

2.2 引進(jìn)利用比利時(shí)CARAH模型對(duì)馬鈴薯晚疫病預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)是完全可行的

2014 年，引進(jìn)比利時(shí)CARAH模型，開(kāi)始探索馬鈴薯晚疫病的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。在敘永縣設(shè)置馬鈴薯晚疫病預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)試驗(yàn)點(diǎn)（觀察圃，海拔1200 m），采用Hobo測(cè)量?jī)x定時(shí)收集氣象數(shù)據(jù)；技術(shù)員在觀察圃定點(diǎn)、定時(shí)進(jìn)行晚疫病調(diào)查。CARAH模型根據(jù)采集的氣象數(shù)據(jù)，分析得到的晚疫病預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的初發(fā)病時(shí)間，再與觀察圃調(diào)查的初發(fā)病時(shí)間進(jìn)行比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，田間調(diào)查的晚疫病初次發(fā)病時(shí)間是5月30日（表4），CARAH模型分析得到的初發(fā)生時(shí)期是5月31日（圖1），兩者結(jié)果基本一致。

表4 敘永縣馬鈴薯‘鄂薯5號(hào)’晚疫病病情指數(shù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)表

2013 年，將晚疫病預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)擴(kuò)展到彭州市、萬(wàn)源縣、彭山縣、冕寧縣、昭覺(jué)縣、郫縣和道孚縣7個(gè)縣市，CARAH模型分析的預(yù)測(cè)時(shí)間與觀察圃調(diào)查的晚疫病初發(fā)病時(shí)間基本一致（表5）。CARAH模型完全可以用于晚疫病的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。

2.2 改進(jìn)獲取氣象數(shù)據(jù)手段，為建立全省馬鈴薯晚疫病預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)聯(lián)網(wǎng)打下基礎(chǔ)

圖1 CARAH模型分析晚疫病菌初期侵染時(shí)間

表5 CARAH模型預(yù)測(cè)晚疫病初始時(shí)間與田間調(diào)查初始時(shí)間比較匯總

在馬鈴薯晚疫病預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的工作中，獲得氣象數(shù)據(jù)的手段尤為重要。由于馬鈴薯生產(chǎn)區(qū)多處于偏遠(yuǎn)山區(qū)或遠(yuǎn)離工作場(chǎng)所，Hobo儀器所記載的氣象數(shù)據(jù)依賴(lài)人工收取；有的地區(qū)，購(gòu)置大型可發(fā)送數(shù)據(jù)的氣象儀（2萬(wàn)元/臺(tái)），存在儀器的管理和維護(hù)。對(duì)此筆者與郫縣氣象局合作，由氣象局每天發(fā)送氣象數(shù)據(jù)，經(jīng)比對(duì)，氣象局的數(shù)據(jù)與郫縣Hobo數(shù)據(jù)基本一致，這一結(jié)果，為馬鈴薯晚疫病的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)創(chuàng)造出更廣闊的前景。應(yīng)用全省各地市縣氣象部門(mén)的氣象資料，利用先進(jìn)的視訊網(wǎng)絡(luò)，建立全省馬鈴薯晚疫病預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)中心，及時(shí)、準(zhǔn)確、有效地防治馬鈴薯晚疫病將成為可能。截至2016年12月，四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院已與許多市縣的氣象局開(kāi)展了馬鈴薯晚疫病的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作。

3 結(jié)論

FAO1996年年度報(bào)告認(rèn)為，馬鈴薯晚疫病危害性、防治難度及對(duì)社會(huì)造成的影響已超過(guò)了水稻稻瘟病和小麥銹病，被視為世界第一大農(nóng)作物病害[18-19]。而四川是全國(guó)馬鈴薯晚疫病發(fā)生流行的重災(zāi)區(qū)之一，在全省馬鈴薯種植區(qū)，特別是在涼山州等馬鈴薯集中種植區(qū)，晚疫病幾乎是年年暴發(fā)成災(zāi)，造成巨大損失。

四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院通過(guò)4年大量的試驗(yàn)示范，用‘涼薯8號(hào)’、‘川涼薯1號(hào)’、‘合作88’等通過(guò)審定的抗晚疫病馬鈴薯新品種在昭覺(jué)縣、布拖縣和鹽源縣等10個(gè)縣進(jìn)行品種比較展示試驗(yàn)，結(jié)果顯示抗病品種的發(fā)病率和病情指數(shù)明顯低于主栽品種‘米拉’的發(fā)病率和病情指數(shù)，鮮薯產(chǎn)量比‘米拉’平均增產(chǎn)27.9%；在對(duì)涼山州的調(diào)查結(jié)果也發(fā)現(xiàn)，種植抗病品種可以延緩?fù)硪卟×餍兴俣龋档屯硪卟∥：?，減少用藥量25%左右。筆者認(rèn)為應(yīng)該提倡種植抗病品種為主導(dǎo)，逐步減少感病品種的種植面積，即綠色環(huán)保防控的理念。

除品種問(wèn)題，在馬鈴薯晚疫病的防治方面，引進(jìn)比利時(shí)CARAH模型，通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，CARAH模型分析的預(yù)測(cè)時(shí)間與觀察圃調(diào)查的晚疫病初發(fā)病時(shí)間基本一致，表明CARAH模型完全可以用于晚疫病的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。進(jìn)一步對(duì)郫縣基地的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，氣象局的數(shù)據(jù)與Hobo數(shù)據(jù)基本一致，這一結(jié)果為馬鈴薯晚疫病的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)創(chuàng)造出更廣闊的前景：應(yīng)用全省各地市縣氣象部門(mén)的氣象資料，利用先進(jìn)的視訊網(wǎng)絡(luò)，建立全省馬鈴薯晚疫病預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)中心，做到及時(shí)、準(zhǔn)確、有效地防治馬鈴薯晚疫病將成為可能。筆者目前正逐步與許多市縣的氣象局開(kāi)展馬鈴薯晚疫病的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作，在四川馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)應(yīng)用并完善，增強(qiáng)了預(yù)測(cè)的時(shí)效性。利用晚疫病預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)或關(guān)鍵時(shí)期的田間晚疫病普查，獲得施藥的關(guān)鍵時(shí)間，避免盲目施藥和漏施；通過(guò)上述措施，最大限度降低農(nóng)藥的使用量，保護(hù)環(huán)境、保護(hù)生態(tài)平衡。

4 討論

已有研究表明，品種的生育期長(zhǎng)短影響CARAH模型[20]，目前生產(chǎn)上早熟品種一般為感病品種，而中晚熟品種一般比較抗病[21-23]。CARAH模型用于不同抗性的馬鈴薯品種時(shí)，晚疫病田間中心病株出現(xiàn)時(shí)間預(yù)測(cè)的代次是不同的，即使是同一品種在不同區(qū)域也存在差異[24-25]。筆者研究初步明確了CARAH模型在四川省多地區(qū)應(yīng)用于不同抗性品種的基本規(guī)律，但尚沒(méi)有建立抗性指數(shù)與中心病株出現(xiàn)時(shí)間預(yù)測(cè)的定量關(guān)系，這是以后試驗(yàn)的目的和方向。

四川海拔300～4000 m的平丘地區(qū)及河谷地帶，雨量充沛、氣候溫暖，將模型與不同海拔高度、不同馬鈴薯品種、不同種植模式、不同生態(tài)區(qū)域下的適用性開(kāi)展更細(xì)致深入的研究，通過(guò)將模型預(yù)測(cè)與田間調(diào)查相結(jié)合的辦法，研究不同品種抗性、不同區(qū)域氣候特征和不同病菌群體結(jié)構(gòu)下，CARAH模型的適用性參數(shù)，分類(lèi)制定應(yīng)用CARAH模型開(kāi)展馬鈴薯晚疫病監(jiān)測(cè)預(yù)警的技術(shù)方法，提高四川馬鈴薯晚疫病監(jiān)測(cè)預(yù)警水平。